Проект новой подстанции для обеспечения электроэнергией нефтеперерабатывающего завода (стр. 4 из 22)
2.7.1.1 Первый вариант в максимальном режиме
Подключим подстанцию НПЗ отпайкой к Л-1-1,2 двухцепной линией, выполненной проводом АС-120/19, при этом длина линии составит 20 км.
1) Расчет параметров линии:
Рассчитаем параметры новой линии Л-14-1,2 и внесем в таблицу 8.
Рисунок 2 – Схема первого варианта подключения подстанции НПЗ
Таблица 8 – Расчет параметров линии Л-14-1,2
| ЛЭП | Длина ЛЭП, км | Количество цепей | Марка провода | r0, Ом/км | х0, Ом/км | b0,мкСим/км | r, Ом | х, Ом | b, Сим |
| Л-14-1,2 | 20 | 2 | АС-1 20/1 9 | 0,25 | 0,42 | 2,69 | 2,5 | 0,84 | 0,118 |
2) Проверка работы линий сети в максимальном режиме после подключения новой подстанции НПЗ по первому варианту.
Таблица 9 – Проверка работы линии Л-14-1,2
| № Линия | Параметры линий сети | ||||
| Марка провода | Кол-во цепей | Максимальный ток в линии на одну цепь, А | Допустимый длительный ток одного провода, А | Предельная экономическая нагрузка на одну цепь, А | |
| Л-1-1,2 | АС-120/19 | 2 | 165 | 390 | 190 |
| Л-2-1,2 | АС-120/19 | 2 | 81,4 | 390 | 190 |
| Л-3-1,2 | АС-120/19 | 2 | 64 | 390 | 190 |
| Л-4-1,2 | АС-120/19 | 2 | 162,2 | 390 | 190 |
| Л-5-1,2 | АС-120/19 | 2 | 62,2 | 390 | 190 |
| Л-6-1,2 | АС-185/24 | 2 | 191,4 | 520 | 265 |
| Л-7-1,2 | АС-95/16 | 2 | 63,8 | 330 | |
| Л-8-1,2 | АС-185/24 | 2 | 24,7 | 520 | |
| Л-9-1,2 | АС-185/24 | 2 | 145,9 | 520 | |
| Л-10-1,2 | АС-185/24 | 2 | 204 | 520 | 265 |
| Л-11-1,2 | АС-120/19 | 2 | 114 | 390 | 190 |
| Л-12-1,2 | АС-150/24 | 2 | 154,2 | 450 | 265 |
| Л-13-1,2 | АС-95/16 | 2 | 58,4 | 330 | 265 |
| Л-14-1,2 | АС-120/19 | 2 | 164 | 390 | 190 |
Как видно из таблицы 9, ЛЭП в замене не нуждаются.
3) Проверка сети по допустимому напряжению.
Как следует из приложения 2, максимальное напряжение 114 кВ на п/ст Сургут, минимальное 112 на п/ст НПЗ.
Эти напряжения лежат в допустимых пределах, что говорит о нормальной работе системы.
2.7.1.2 Второй вариант в максимальном режиме
Подключим подстанцию НПЗ отпайкой Л-15-1,2, длина которой составит 32 км, к линии Л-11-1,2 (выполненной проводом АС-120/19).
Рисунок 3 – Схема третьего варианта подключения подстанции НПЗ
1) Расчет параметров линии
Рассчитаем параметры новой линии Л-15-1,2 и внесем в таблицу 10.
Таблица 10 – Расчет параметров линии
| ЛЭП | Длина ЛЭП, км | Количество цепей | Маркапровода | r0, Ом/км | х0, Ом/км | b0, мкСим/км | r, Ом | х, Ом | b, Сим |
| Л-15-1,2 | 32 | 2 | АС-120/19 | 0,25 | 0,42 | 2,69 | 4 | 6,72 | 0,172 |
2) Проверка работы линий сети в максимальном режиме после подключения новой подстанции НПЗ по второму варианту.
Таблица 11 – Проверка работы линии
| № Линия | Параметры линий сети | ||||
| Марка провода | Кол-во цепей | Максимальный ток в линии на одну цепь, А | Допустимый длительный ток одного провода, А | Предельнаяэкономическая нагрузка на одну цепь, А | |
| Л-1-1,2 | АС-120/19 | 2 | 87,3 | 390 | 190 |
| Л-2-1,2 | АС-120/19 | 2 | 81,3 | 390 | 190 |
| Л-3-1,2 | АС-120/19 | 2 | 63,5 | 390 | 190 |
| Л-4-1,2 | АС-120/19 | 2 | 162,8 | 390 | 190 |
| Л-5-1,2 | АС-120/19 | 2 | 62,4 | 390 | 190 |
| Л-6-1,2 | АС-185/24 | 2 | 146,2 | 520 | 265 |
| Л-7-1,2 | АС-95/16 | 2 | 63,8 | 330 | |
| Л-8-1,2 | АС-185/24 | 2 | 24,7 | 520 | |
| Л-9-1,2 | АС-185/24 | 2 | 146 | 520 | |
| Л-10-1,2 | АС-185/24 | 2 | 206 | 520 | 265 |
| Л-11-1,2 | АС-120/19 | 2 | 202 | 390 | 190 |
| Л-12-1,2 | АС-150/24 | 2 | 154,8 | 450 | 265 |
| Л-13-1,2 | АС-95/16 | 2 | 58,4 | 330 | 265 |
| Л-15-1,2 | АС-120/19 | 2 | 151,5 | 390 | 190 |
Как видно из таблицы 11, ЛЭП в замене не нуждаются.
3) Проверка сети по допустимому напряжению
Как следует из приложения 3, максимальное напряжение 114 кВ на п/ст Сургут, минимальное 111 на п/ст НПЗ.
Эти напряжения лежат в допустимых пределах, что говорит о нормальной работе системы.
По технико-экономическому сравнению подключения(3.1) новой подстанции выбираем первый вариант подключения.
2.7.2 Анализ работы системы в минимальном режиме
Режим минимальных нагрузок.
В режиме минимальных нагрузок, мощность составляет 0.7 от мощности максимальных нагрузок. Расчеты в приложении 4.
1) Проверка сети по допустимому напряжению.
Как следует из приложения 4, максимальное напряжение U=115 кВ на подстанции Сургут, минимальное U=112 кВ на подстанции НПЗ. Эти напряжения лежат в допустимых пределах, что говорит о нормальной работе системы. 2) Проверка работы линий.
Таблица 14 – Работа линий в минимальном режиме
| № Линия | Параметры линий сети | ||||
| Марка провода | Кол-во цепей | Максимальный ток в линии на одну цепь, А | Допустимый длительный ток одного провода, А | Предельнаяэкономическая нагрузка на одну цепь, А | |
| Л-1-1,2 | АС-120/19 | 2 | 132,7 | 390 | 190 |
| Л-2-1,2 | АС-120/19 | 2 | 80 | 390 | 190 |
| Л-3-1,2 | АС-120/19 | 2 | 62,6 | 390 | 190 |
| Л-4-1,2 | АС-120/19 | 2 | 160 | 390 | 190 |
| Л-5-1,2 | АС-120/19 | 2 | 61,4 | 390 | 190 |
| Л-6-1,2 | АС-185/24 | 2 | 156,2 | 520 | 265 |
| Л-7-1,2 | АС-95/16 | 2 | 62,8 | 330 | |
| Л-8-1,2 | АС-185/24 | 2 | 24,5 | 520 | |
| Л-9-1,2 | АС-185/24 | 2 | 143,5 | 520 | |
| Л-10-1,2 | АС-185/24 | 2 | 141,2 | 520 | 265 |
| Л-11-1,2 | АС-120/19 | 2 | 52,8 | 390 | 190 |
| Л-12-1,2 | АС-150/24 | 2 | 152 | 450 | 265 |
| Л-13-1,2 | АС-95/16 | 2 | 40 | 330 | 265 |
| Л-14-1,2 | АС-120/19 | 2 | 81,2 | 390 | 190 |
2.7.3 Анализ послеаварийного режима
Наиболее тяжёлый режим работы энергосистемы, рассчитаем режим сети в этих условиях. Все расчеты приведены в приложении 5.
В послеаварийном режиме допускается отклонение напряжения 20% от номинала. Рассмотрим режим работы данной сети при обрыве одной цепи линий с подключением новой подстанции Л-14-1,2.
1) Проверка сети по допустимому напряжению.
Как следует из приложения 5, максимальное напряжение U=113 кВ на подстанции Сургут, минимальное U=110 кВ на подстанции КНС-11, на подстанции НПЗ U=111 кВ. Эти напряжения лежат в допустимых пределах, что говорит о нормальной работе системы.
2) Проверка работы линий
Таблица 15 – Проверка работы линии
| № Линия | Параметры линий сети | ||||
| Марка провода | Кол-во цепей | Максимальный ток в линии на одну цепь, А | Допустимый длительный ток одного провода, А | Предельная экономическая нагрузка на одну цепь, А | |
| Л-1-1 | АС-120/19 | 1 | 191 | 390 | 190 |
| Л-2-1 | АС-120/19 | 1 | 123 | 390 | 190 |
| Л-3-1 | АС-120/19 | 1 | 88,6 | 390 | 190 |
| Л-4-1 | АС-120/19 | 1 | 195 | 390 | 190 |
| Л-5-1 | АС-120/19 | 1 | 90,9 | 390 | 190 |
| Л-6-1 | АС-185/24 | 1 | 249 | 520 | 265 |
| Л-7-1 | АС-95/16 | 1 | 95,3 | 330 | |
| Л-8-1 | АС-185/24 | 1 | 36,3 | 520 | |
| Л-9-1 | АС-185/24 | 1 | 220 | 520 | |
| Л-10-1 | АС-185/24 | 1 | 207 | 520 | 265 |
| Л-11-1 | АС-120/19 | 1 | 96,5 | 390 | 190 |
| Л-12-1 | АС-150/24 | 1 | 237 | 450 | 265 |
| Л-13-1 | АС-95/16 | 1 | 59,8 | 330 | 265 |
| Л-14-1 | АС-120/19 | 1 | 127 | 390 | 190 |
Так как рассматривается послеаварийный режим, то достаточно того, чтобы линия удовлетворяла требованию:
. Реконструкция ЛЭП не требуется.2.8 Выбор отпаек трансформатора на подстанции НПЗ
2.8.1 Режим существующих нагрузок (максимальный)
Исходные данные.
Трансформатор ТДТН-25000/110/35/10:
ΔРхх = 0,036 МВт; ΔQхх=0,25 МВАр; rВ=1,5 Ом; rС=1,5 Ом; rН=1,5 Ом;
xВ=54 Ом; xC=0 Ом; xН=33 Ом.
Пределы регулирования:
.SН.ПР=20,1+j12 МВА; SСН=15+j7,7 МВА; SНН=5+j2,5 МВА; UВ=114,2 кВ.
1.Найдем потери напряжения в обмотках трансформатора:
, (18) 
. 
, (19) 
. 
, (20) 
.2.Определим приведенные напряжения на шинах СН, НН:
,(21) 
.(22)3.Рассчитаем значение напряжения ответвления на обмотке ВН, обеспечивающее желаемое напряжение на шинах НН:
. (23)4.Выберем стандартную отпайку и определим действительное напряжение на шинах НН.